CMOS低壓差綫性穩壓器 王憶,何樂年 9787030345349 pdf epub mobi txt 電子書 下載 2025

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王憶，何樂年 著

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齣版社： 科學齣版社有限責任公司

ISBN：9787030345349

商品編碼：29523952727

包裝：平裝

齣版時間：2016-04-01

基本信息

書名:CMOS低壓差綫性穩壓器

定價：98.00元

售價：80.4元,便宜17.6元,摺扣82

作者:王憶,何樂年

齣版社：科學齣版社有限責任公司

齣版日期：2016-04-01

ISBN：9787030345349

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版次：31

裝幀：平裝

開本：

商品重量：0.599kg

編輯推薦

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內容提要

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目錄

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作者介紹

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文摘

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序言

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現代科技浪潮中的微能量之舞：低功耗模擬集成電路的設計與應用 在這個信息爆炸、萬物互聯的時代，我們對電子設備的需求日益增長，但對續航能力和能源效率的關注也同樣提升。從便攜式醫療設備到物聯網傳感器，再到智能穿戴設備，它們都需要在有限的電池容量下長時間穩定運行。在這場微能量的博弈中，低功耗模擬集成電路扮演著至關重要的角色，它們如同精密瑞士鍾錶的齒輪，悄無聲息地驅動著現代科技的脈搏。 本書將帶領讀者深入探索低功耗模擬集成電路這一極具挑戰性且應用前景廣闊的領域。我們將從最基礎的器件模型和設計原理入手，循序漸進地揭示如何在極低的電壓和功耗條件下，設計齣高性能、高效率的模擬電路。這不僅僅是一本技術手冊，更是一次關於如何馴服能量、優化性能、實現微型化的深入思考與實踐。 第一篇：基石與導引——低功耗模擬電路的設計哲學 在開始具體的電路設計之前，理解低功耗設計的核心理念至關重要。這一篇將為讀者構建一個堅實的理論基礎，讓我們明白“低功耗”並非簡單的“減法”，而是對電路工作機製的深刻洞察與精妙權衡。 第一章：低功耗設計的戰略與眼界 時代的需求： 深入分析移動化、物聯網、可穿戴設備等趨勢對低功耗模擬電路提齣的迫切需求，例如電池壽命的延長、設備體積的縮小、發熱量的降低以及環保理念的驅動。 功耗的源頭： 剖析集成電路中主要的功耗來源，包括靜態功耗（漏電流、偏置電流）和動態功耗（開關損耗、充放電損耗）。理解不同器件和電路結構在功耗構成中的貢獻差異。 設計指標的權衡： 詳細討論低功耗設計中常遇到的關鍵性能指標，如電源電壓、電流消耗、增益、帶寬、噪聲、綫性度、穩定度等。強調在功耗、性能和復雜度之間的權衡藝術，以及如何根據具體應用場景製定閤適的設計目標。 跨越鴻溝的思維： 介紹一些先進的低功耗設計策略，例如利用亞閾值區的晶體管、動態電壓與頻率調整（DVFS）、低功耗架構的選擇、能量收集與管理等。 第二章：精細化器件模型與亞閾值工作區 MOSFET的深層理解： 迴顧MOSFET（金屬氧化物半導體場效應晶體管）的基本工作原理，重點關注在低電壓、低電流條件下的行為。介紹傳統亞閾值區（Subthreshold Region）和弱反型區（Weak Inversion）的理論模型，以及其與強反型區（Strong Inversion）的顯著區彆。 亞閾值區的魅力： 詳細闡述亞閾值區工作的優勢，包括指數級的跨導與漏電流關係，這使得在極低的漏極電流下仍能獲得可觀的跨導，從而實現低功耗。同時，分析其在功耗效率上的顯著提升。 器件參數的敏感性： 深入探討在亞閾值區工作時，器件參數（如閾值電壓、跨導參數）的變化對電路性能的影響，以及如何通過工藝選擇和器件尺寸優化來提高設計的魯棒性。 其他低功耗器件探索： 簡要介紹一些其他可能用於低功耗設計的器件，如雙極型晶體管（BJT）在某些場景下的低功耗特性，以及新興的低功耗器件技術。 第二篇：核心模塊的低功耗設計精髓 掌握瞭低功耗設計的理論基礎後，我們將開始深入到實際電路設計中，重點攻剋那些在模擬集成電路中扮演核心角色的關鍵模塊，探尋它們在低功耗條件下的設計之道。 第三章：低功耗運算放大器（Op-Amp）的秘密 基本結構與功耗分析： 分析經典運算放大器（如摺疊式輸入級、電流鏡輸齣級）的功耗構成，識彆功耗瓶頸。 亞閾值運算放大器設計： 重點講解如何利用亞閾值晶體管設計高性能的低功耗運算放大器。包括亞閾值輸入差分對、亞閾值有源負載、亞閾值電流鏡的設計。 摺疊式輸入級與自偏置技術： 介紹摺疊式輸入級在低電源電壓下的優勢，以及自偏置（Self-Biasing）技術如何通過反饋網絡減少外部偏置電路的功耗。 補償與穩定性： 討論在低功耗條件下，運算放大器的頻率響應、補償策略（如極點補償、零點補償）以及穩定性分析，確保電路在高增益、低功耗時仍能正常工作。 低功耗零點穩定性技術： 介紹零極點消除技術，以提高低功耗運算放大器的帶寬，同時避免額外的功耗增加。 第四章：低功耗基準電壓源的設計 基準電壓源的重要性： 闡述基準電壓源在模擬電路中的關鍵作用，包括偏置、ADC/DAC參考等。 傳統基準電壓源的功耗分析： 分析帶隙基準電壓源（Bandgap Reference）等傳統結構的功耗來源，理解其在高精度需求下的功耗瓶頸。 低功耗基準電壓源架構： 探索專門為低功耗設計的基準電壓源架構。例如，利用PMOS電流鏡和襯底偏置（Body Biasing）來降低功耗；采用二階或更高階的補償技術來提高精度和溫度穩定性。 恒定跨導/恒定電流技術： 介紹一些提高基準電壓源效率和穩定性的技術，例如恒定跨導（Constant Transconductance）設計，以及如何實現恒定的輸齣電流。 噪聲與紋波抑製： 討論在低功耗設計中，如何有效地抑製基準電壓源的輸齣噪聲和電源紋波，以滿足對精度要求較高的應用。 第五章：低功耗濾波器與信號調理電路 濾波器的角色與挑戰： 介紹濾波器在信號處理中的作用（如抗混疊、去噪），以及在低功耗應用中設計高性能濾波器的挑戰，例如在低電源電壓下實現高Q值和高選擇性。 有源RC濾波器與MOSFET濾波器： 探討低功耗有源RC濾波器（如Sallen-Key、MFB）的設計，以及如何利用MOSFET作為電阻或電容，實現更低的功耗。 開關電容濾波器（SC Filter）： 詳細介紹開關電容濾波器的工作原理，分析其在數字時鍾控製下可以實現高精度濾波，並且可以避免使用大值電阻，從而在低功耗領域具有獨特優勢。 低功耗儀錶放大器： 講解如何設計低功耗儀錶放大器，以實現高共模抑製比（CMRR）和高增益，滿足對微弱信號的精確測量需求。 電荷泵與升壓/降壓電路： 介紹電荷泵技術，它可以通過開關電容進行電壓轉換，從而在某些場閤下實現低功耗的電壓提升或降低，為低電源電壓係統提供所需的供電。 第三篇：先進技術與應用展望 在掌握瞭核心模塊的設計技巧後，我們將視野投嚮更廣闊的領域，探索一些前沿的低功耗設計技術，並展望其在未來的廣闊應用前景。 第六章：動態電源管理與自適應技術 動態電壓與頻率調整（DVFS）： 深入研究DVFS技術，闡述如何根據係統負載動態調整工作電壓和頻率，以實現最優的功耗-性能平衡。 自適應偏置與工作模式切換： 介紹自適應偏置技術，即根據輸入信號的動態範圍自動調整電路的工作電流。探討不同的工作模式切換策略，如深度休眠模式、正常工作模式等，以最大限度地降低功耗。 智能化電源管理單元（PMU）： 介紹集成瞭多種電源管理功能的PMU，以及它們如何在低功耗係統中扮演“大腦”的角色，協同管理各個模塊的電源。 能量收集與無綫供電： 簡要探討能量收集技術（如太陽能、振動能、射頻能量收集）及其與低功耗電路的結閤，以及無綫供電在實現真正無電池設備中的潛力。 第七章：低功耗ADC/DAC的設計與優化 ADC/DAC的角色與功耗挑戰： 分析模數轉換器（ADC）和數模轉換器（DAC）在數據采集和信號輸齣中的重要性，以及它們在傳統設計中通常是功耗大戶。 低功耗ADC架構： 重點介紹適用於低功耗設計的ADC架構，例如逐次逼近型ADC（SAR ADC）的低功耗優化，以及Sigma-Delta ADC在低采樣率下的功耗優勢。 低功耗DAC架構： 探討低功耗DAC的設計，如電阻梯形DAC（R-2R DAC）和電流型DAC的低功耗實現。 量化噪聲與有效位數（ENOB）： 分析在低功耗條件下，如何平衡量化噪聲、有效位數（ENOB）與功耗之間的關係，尋找最佳的設計摺衷。 與處理器的協同設計： 討論低功耗ADC/DAC與嵌入式處理器之間的協同工作，如何通過智能數據采集和處理來進一步降低整體功耗。 第八章：未來展望與新興應用 微納電子學的疆界： 展望低功耗模擬集成電路在微納電子學、柔性電子學、生物電子學等前沿領域的應用潛力。 智能傳感器網絡的賦能： 探討低功耗模擬電路如何支撐大規模、分布式傳感器網絡的構建，例如環境監測、工業自動化、智慧農業等。 醫療健康與可穿戴設備： 深入分析低功耗模擬電路在便攜式醫療診斷設備、遠程健康監測、智能助聽器、植入式醫療設備等領域的關鍵作用。 人機交互與增強現實： 思考低功耗模擬電路在下一代人機交互界麵、觸覺反饋、低功耗顯示驅動等方麵的貢獻。 綠色能源與可持續發展： 總結低功耗模擬電路在推動綠色能源技術發展，如高效能源管理係統、低功耗物聯網設備等方麵的長遠意義。 本書旨在為廣大電子工程領域的學生、研究人員和工程師提供一個係統、深入的學習平颱，幫助他們掌握低功耗模擬集成電路的設計精髓，理解其背後的深層原理，並能夠創造性地將其應用於各種新興技術和産品中。我們希望通過本書的閱讀，讀者能夠深刻體會到微能量的巨大潛力，並在現代科技浪潮中，激發齣更多創新與可能。

評分☆☆☆☆☆

這本書的封麵設計簡潔，但色彩的搭配卻透露齣一種沉穩與專業。書名“CMOS低壓差綫性穩壓器”本身就吸引瞭我，我對這個領域一直很感興趣，尤其是在便攜式設備和低功耗應用日益普及的今天，這種技術的價值不言而喻。一直以來，我都在尋找一本能夠深入淺齣地講解CMOS低壓差綫性穩壓器原理、設計以及實際應用的著作。我希望這本書不僅能講解基礎的理論知識，更能提供一些前沿的設計思路和實際案例分析，例如在電池供電係統中如何最大化效率、如何處理瞬態響應、如何優化噪聲性能等等。我特彆關注設計過程中可能遇到的各種挑戰，比如器件選擇、版圖設計、以及如何進行有效的仿真和測試。這本書的作者團隊，王憶和何樂年，這個名字給我一種嚴謹治學的印象，我期待他們能將復雜的CMOS低壓差綫性穩壓器設計過程，通過清晰的邏輯和豐富的實例，呈現在我眼前，幫助我更好地理解和掌握這一關鍵的模擬電路技術。

評分☆☆☆☆☆

近年來，隨著電子設備嚮小型化、低功耗方嚮發展，低壓差綫性穩壓器（LDO）的應用越來越廣泛。我一直想找一本能夠深入講解CMOS LDO設計與應用的著作，希望它能涵蓋從器件的基本原理到實際電路設計的全過程。我特彆關注在不同應用場景下，如何選擇閤適的LDO，以及如何優化LDO的設計以達到更高的效率和更低的噪聲。例如，在電池供電的便攜式設備中，如何最大限度地延長電池壽命；在對信號完整性要求極高的係統中，如何抑製電源噪聲。這本書的作者，王憶和何樂年，他們的名字讓我聯想到該領域的專傢。我期望這本書能夠提供豐富的理論知識，同時也結閤實際案例，幫助讀者理解CMOS LDO的設計精髓，並能將所學知識應用於實際的電路設計中。

評分☆☆☆☆☆

我近期正在學習模擬集成電路設計，特彆是電源管理部分。CMOS低壓差綫性穩壓器（LDO）作為一種基礎且重要的電源管理單元，其設計細節對我來說至關重要。我希望這本書能夠提供一個清晰而深入的視角，講解CMOS LDO的工作原理，包括其核心的誤差放大器、帶隙基準、以及輸齣驅動等模塊的設計。我期待能夠理解不同CMOS LDO架構的優缺點，例如pMOS和nMOS輸齣級的區彆，以及它們對性能指標如壓差、效率和噪聲的影響。此外，我也非常關心在實際版圖設計中需要注意的細節，比如如何減小寄生效應，如何進行熱穩定性設計，以及如何優化ESD防護。這本書的作者，王憶和何樂年，他們的專業背景讓我對其內容充滿信心，希望能從中獲得寶貴的實踐經驗和設計技巧。

評分☆☆☆☆☆

作為一個業餘電子愛好者，我一直對半導體器件的微觀世界充滿好奇，尤其是那些能夠精妙地控製電壓和電流的模擬電路。CMOS低壓差綫性穩壓器（LDO）在很多電子産品中扮演著至關重要的角色，尤其是在追求極緻功耗和穩定性的應用中。我希望這本書能夠帶領我深入瞭解LDO的核心技術，例如它們是如何在微小的電壓差下依然保持穩定輸齣的，以及CMOS工藝在其中扮演瞭怎樣的角色。我期待能夠學習到關於LDO的各種性能指標，比如壓差、效率、噪聲、PSRR等，並且理解這些指標是如何受到設計參數影響的。同時，我也對如何根據不同的應用場景選擇閤適的LDO，以及如何進行簡單的LDO電路設計非常感興趣。我希望這本書能提供一些易於理解的原理講解和一些基礎的電路圖示，能夠幫助我這個非專業人士也能初步領略到CMOS LDO設計的魅力。

評分☆☆☆☆☆

我最近對電源管理IC，特彆是低功耗、低壓差綫性穩壓器（LDO）領域産生瞭濃厚的興趣。我一直在尋找一本能夠係統介紹這類器件的書籍，能夠從器件的物理特性、工作原理，到實際的電路設計和版圖實現，都進行詳盡的闡述。尤其是在移動設備、物聯網等對功耗和效率要求極高的應用場景下，LDO的選擇和設計至關重要。我希望這本書能深入探討不同類型的CMOS LDO架構，例如PMOS和NMOS的LDO，以及它們各自的優缺點。同時，我也非常關心如何通過優化設計來降低壓差、提高電源抑製比（PSRR）、降低輸齣噪聲，以及提升瞬態響應速度。此外，對於實際生産中的一些關鍵問題，例如ESD保護、可靠性設計等方麵，我也希望這本書能有所涉及，提供一些實用的指導。這本書的作者，王憶和何樂年，我相信他們在該領域擁有豐富的經驗，期待他們能夠將這些知識以一種易於理解的方式呈現齣來。